Quimica

LABORATORIO 3. CLASIFICACIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS POR SOLUBILIDAD
Relación entre la estructura molecular y las propiedades físicas.

I. OBJETIVOS
* Dadas varias muestras conocidas y desconocidas, hacerles correctamente la prueba de solubilidad en varios solventes.
* Clasificar compuestos orgánicos de acuerdo a su solubilidad en diferentes solventes.
* Identificar losfactores y parámetros que influyen en la solubilidad de una sustancia.

II. INTRODUCCIÓN

Una solución es una mezcla homogénea de especies químicas dispersadas a escala molecular. De esta definición se deduce que las soluciones forman una sola fase.
El proceso de disolución de una sustancia no es un proceso simple, puesto que todos los líquidos y sólidos tienden a retener su composición eidentidad física debido a las fuerzas que actúan sobre los iones y moléculas de la sustancia. En consecuencia, si una sustancia se disuelve en otras, las fuerzas entre partículas que mantienen la identidad física del soluto y solvente deben romperse para que las partículas individuales de las sustancias puedan mezclarse. La energía requerida para romper estas fuerzas, se obtiene, si la solución seforma, de la energía liberada por la formación de nuevas fuerzas de unión entra las unidades del soluto y solvente.

Para la identificación de una sustancia orgánica es necesario, una vez conocidas sus constantes físicas, tratarla con una serie de solventes con el objeto de observar su comportamiento frente a ellos, y por consiguiente sacar algunas conclusiones sobre su posible estructura.

III.FUNDAMENTO TEÓRICO

La solubilidad de una sustancia orgánica en diversos disolventes es un fundamento del método de análisis cualitativo orgánico desarrollado por Kamm, este método se basa en que una sustancia es más soluble en un disolvente cuando sus estructuras están íntimamente relacionadas. Pero dentro de la solubilidad también existen reglas de peso molecular, ubicación en una seriehomóloga y los disolventes que causan una reacción química como son los ácidos y las bases, también se incluyen los ácidos orgánicos inertes que forman sales de oxonio y sulfonio.

Independientemente de las causas de la disolución del compuesto que se investiga, se considera que hay disolución cuando 0,05g de la sustancia sólida o 0,1 ml de la sustancia líquida forman una fase homogénea a latemperatura ambiente con 3 ml de solvente.

Solubilidad en agua: En general cuatro tipos de compuestos son solubles en agua, los electrolitos, los ácidos, las bases y los compuestos polares. En cuanto a los electrolitos, las especies iónicas se hidratan debido a las interacciones ion-dipolo entre las moléculas de agua y los iones. El número de ácidos y bases que pueden ser ionizados por el agua eslimitado, y la mayoría se disuelve por la formación de puentes de hidrógeno. Las sustancias no iónicas no se disuelven en agua, a menos que sean capaces de formar puentes de hidrógeno; esto se logra cuando un átomo de hidrógeno se encuentra entre dos átomos fuertemente electronegativos, y para propósitos prácticos sólo el flúor, oxígeno y nitrógeno lo forman. Por consiguiente, los hidrocarburos, losderivados halogenados y los tioles son muy poco solubles en agua.

Un grupo polar capaz de formar puentes de hidrógeno con el agua, puede hacer que una molécula hidrocarbonada sea soluble en agua, si la parte hidrocarbonada de la molécula no excede de 4 o 5 átomos de carbono en cadena normal, o de 5 a 6 átomos de carbono en cadena ramificada. Si más de un grupo polar está presente en la molécula,la relación de átomos de carbono es usualmente de 3 a 4 átomos de carbono por grupo polar.

Solubilidad en éter: En general las sustancias no polares y ligeramente polares se disuelven en éter. El que un compuesto polar sea o no soluble en éter, depende de la influencia de los grupos polares con respecto a la de los grupos no polares presentes. En general los compuestos que tengan un solo...